茶葉農(nóng)藥殘留與常用檢測方法

吳梅，黎小椿，羅楊合, *

1.大連工業(yè)大學食品學院（大連 116034）；2.廣西果蔬保鮮和深加工研究人才小高地，賀州學院（賀州 542899）

我國是茶葉生產(chǎn)和出口大國，目前茶葉種植面積和年產(chǎn)量方面都位居世界首位。茶文化源遠流長、博大精深[1]。茶葉中含有40多種無機礦物質(zhì)元素和450多種有機化合物。茶葉不僅具有提神清心、清熱解暑、消食化痰等藥理作用，而且對心腦血管等疾病有一定的藥理功效，具有抗癌、抗氧化、消炎、消除自由基、減肥等功效，不僅降暑解淆，還可美容保健、延年益壽[2]。茶葉具有多種好處，深受廣大民眾喜愛[3]。越來越多的茶葉及其制品已被開發(fā)。

1 茶葉農(nóng)藥殘留現(xiàn)狀

1.1 茶葉農(nóng)藥殘留超標原因

我國是一個農(nóng)業(yè)大國，現(xiàn)有農(nóng)藥800余種[4]。農(nóng)藥是一種神經(jīng)毒性化合物，可以減少害蟲和根除疾病[5]。由于長期以來茶樹病蟲的發(fā)生，為了提高茶葉產(chǎn)量，農(nóng)藥被廣泛用于保證茶葉高產(chǎn)。由于使用過程中存在濫用、誤用等現(xiàn)象出現(xiàn)，時常有殘留農(nóng)藥檢出或超標的情況發(fā)生。目前，由于利益驅(qū)使和人們認知能力限制等原因，對于農(nóng)藥精準化使用的推廣和把握存在比較大的困難[6]。農(nóng)民盲目地為了提高茶葉產(chǎn)量，導致茶葉中農(nóng)藥殘留超標。另外，茶葉種植的環(huán)境因子也是農(nóng)藥殘留形成的主要因素，因為農(nóng)藥殘留會通過吸收環(huán)境中的農(nóng)藥或者通過食物鏈、生物富集所致[7]。此外，農(nóng)藥生產(chǎn)企業(yè)為了提升所生產(chǎn)農(nóng)藥產(chǎn)品的防治效果，有意在農(nóng)藥產(chǎn)品中添加某些隱性成分。生產(chǎn)者抵制不了銷量和利益的誘惑，往往不顧國家標準，迎合消費者的標準，最終導致茶葉農(nóng)藥殘留超標[8]。

1.2 茶葉農(nóng)藥殘留種類

結(jié)合茶葉種植經(jīng)常使用的農(nóng)藥及相關(guān)報道，可以知道茶葉農(nóng)藥殘留的主要種類有茚蟲威、啶蟲脒、蟲螨腈、三氯殺螨醇、硫丹、毒死蜱、氯氰菊酯、甲胺磷等。常見的茶葉及其制品被檢出超標的農(nóng)藥種類主要有擬除蟲菊酯類和有機磷兩大類。

1.3 茶葉農(nóng)藥殘留抽檢及標準更新概況

根據(jù)國家市場監(jiān)督管理總局發(fā)布的2018至2019食品安全監(jiān)督抽檢情況分析的通告顯示，茶葉及其制品抽檢樣品共93 694批次，其中有681批次是不合格批次，其中因農(nóng)藥殘留超標不合格的占有較大比重。據(jù)2019年8月15日發(fā)布于2020年2月5號實施的GB 2763—2019《食品安全國家標準 食品中農(nóng)藥最大殘留限量》可知，國家規(guī)定了茶葉中65種農(nóng)藥殘留的最大限量，相比于GB 2763—2016《食品安全國家標準 食品中農(nóng)藥最大殘留限量》多了17種。由此可見，茶葉農(nóng)藥殘留的情況不容小覷，我國對農(nóng)藥殘留的管控越來越嚴格。

1.4 茶葉農(nóng)藥殘留對銷售的影響

我國由于具有優(yōu)越的地理條件而成為生產(chǎn)茶葉的大國。根據(jù)國家統(tǒng)計局發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，2015—2019年我國茶葉總產(chǎn)量一直在增長（見圖1）。近年來我國茶葉產(chǎn)業(yè)得到了高速發(fā)展，內(nèi)銷市場不斷擴大。茶葉也是我國出口貿(mào)易農(nóng)產(chǎn)品之一。經(jīng)過歷史發(fā)展長河，我國生產(chǎn)的茶葉從最初的生產(chǎn)內(nèi)銷逐漸向貿(mào)易銷售等領(lǐng)域進軍，已經(jīng)成為我國經(jīng)濟不可或缺的一部分[9]。據(jù)中國海關(guān)統(tǒng)計，我國2019年茶葉出口達到366 552 t，金額總數(shù)為1 392 251萬元。由此說明，茶葉的出口貿(mào)易是我國茶葉銷售的重要渠道。雖然國內(nèi)的茶葉市場一直在不斷的擴大，但隨著生活水平越來越高，人們對茶葉品質(zhì)的要求也隨之增長。在面臨這樣的實際市場需求中，茶葉產(chǎn)業(yè)的質(zhì)量安全問題仍然時有發(fā)生，其中包括農(nóng)藥殘留。品質(zhì)問題會導致國內(nèi)消費者對茶葉的質(zhì)量安全產(chǎn)生質(zhì)疑，影響內(nèi)銷[2]。此外，隨著出口貿(mào)易的不斷發(fā)展，產(chǎn)品質(zhì)量要求也不斷提高，茶葉農(nóng)藥殘留會造成我國出口貿(mào)易的技術(shù)性貿(mào)易壁壘。許多發(fā)達國家對茶葉農(nóng)藥殘留限量標準在不斷提高，比如日本和歐盟在對于貿(mào)易進口的茶葉農(nóng)藥殘留的標準都會相對較高，而且規(guī)定的農(nóng)藥檢測種類在未來可能會呈現(xiàn)不斷增加的趨勢，農(nóng)藥殘留檢測限量也會越來越嚴格。像日本和歐盟這樣的出口對象，具有非常大的市場。在面臨技術(shù)性貿(mào)易壁壘的國際市場環(huán)境下，我國茶葉農(nóng)藥殘留會嚴重影響茶葉的出口，造成重大經(jīng)濟損失[10-11]。因此，農(nóng)藥殘留對茶葉銷售具有重大影響。

圖1 2015—2019年我國茶葉總產(chǎn)量變化

1.5 茶葉農(nóng)藥殘留對人體健康的影響

人們通過直接飲用茶或者消費其他茶葉相關(guān)制品而直接攝取殘留在茶葉中的農(nóng)藥。茶葉中農(nóng)藥殘留通常不易消除，雖然某些農(nóng)藥由于自身的不穩(wěn)定性，使其在茶葉中的殘留量會自然消解而減少，但長期攝入會導致人體產(chǎn)生急性或慢性毒性[12]。人體在食用有農(nóng)藥殘留的茶葉達到一定的量后，易引發(fā)倦乏、頭痛、食欲不振、肝腎損傷等神經(jīng)毒性，甚至產(chǎn)生“致畸、致癌、致突變”等危害[13]。

2 茶葉農(nóng)藥殘留檢測方法

2.1 茶葉農(nóng)藥殘留檢測的意義

對茶葉農(nóng)藥殘留實行有效的檢測，可以起到對茶農(nóng)督促的作用，使得茶葉的質(zhì)量能夠保持相對的穩(wěn)定，有利于企業(yè)對產(chǎn)品的質(zhì)量管理，打造公司健康品牌的形象。茶葉對人體有很多藥理作用，益處較多，而茶葉中農(nóng)藥殘留會對人們健康產(chǎn)生影響。從經(jīng)濟角度來分析，茶葉國內(nèi)外市場較大，農(nóng)藥殘留問題會導致銷量下降以及貿(mào)易出口困難，引發(fā)經(jīng)濟損失。因此，茶葉農(nóng)藥殘留的檢測非常有必要而且意義重大，不斷發(fā)展重現(xiàn)性好、靈敏度高、簡便快速的農(nóng)藥殘留檢測方法尤為重要！

2.2 茶葉農(nóng)藥殘留檢測前處理方法

茶葉中的農(nóng)藥殘留的檢測是一個非常繁雜的過程。過程包括多個步驟：提取→濃縮→凈化→定性及定量分析等。樣品進行前處理的結(jié)果對于整個檢測過程來說都具有至關(guān)重要的意義。前處理技術(shù)會直接影響最終檢測結(jié)果的準確性[14]。常見的前處理技術(shù)有固相萃取、基質(zhì)固相分散萃取、納米材料富集、加速溶劑萃取、微波輔助萃取、固相微萃取、超臨界流體萃取、液相微萃取、分散固相萃取等。此外，還有一種常用的前處理技術(shù)，就是快速、簡便、廉價、有效、堅固耐用和安全（QuEChERS）的提取技術(shù)。

表1 茶葉中農(nóng)藥殘留檢測常見前處理方法比較

接表1

2.3 茶葉農(nóng)藥殘留檢測方法

我國的茶葉農(nóng)藥殘留檢測技術(shù)始于20世紀60年代初。為了響應研究與實際相結(jié)合的理念，茶葉農(nóng)殘檢測技術(shù)還在不斷的發(fā)展中。目前對于茶葉農(nóng)藥殘留檢測技術(shù)有很多，比如氣相色譜法、高效液相色譜法、氣相色譜-質(zhì)譜法、液相色譜-質(zhì)譜法、近紅外光譜法、熒光光譜法、表面增強拉曼光譜法等。該文僅介紹常用的茶葉農(nóng)藥殘留檢測方法：氣相色譜-質(zhì)譜法、液相色譜-質(zhì)譜法、熒光光譜法、表面增強拉曼光譜法。其中氣相色譜-質(zhì)譜法和液相色譜-質(zhì)譜法是屬于常規(guī)檢測技術(shù)，是比較成熟的檢測技術(shù)，屬于國家標準中指定的檢測茶葉農(nóng)藥殘留檢測技術(shù)；表面增強拉曼光譜法和熒光光譜法屬于光譜快速檢測技術(shù)，還在不斷的發(fā)展中，但由于光譜技術(shù)具有很多的優(yōu)勢，在研究領(lǐng)域內(nèi)得到較大關(guān)注，具有巨大潛力[3]。

2.3.1 氣相色譜-質(zhì)譜法

氣相色譜-質(zhì)譜法就是將氣相色譜法和質(zhì)譜法串聯(lián)起來成為一個整機的檢測技術(shù)?？梢栽谟嬎銠C的操控下，直接用氣相色譜分離復雜的樣品，使分離后的化合物進入到質(zhì)譜儀，從而進行定性定量分析。該技術(shù)被廣泛應用于生命科學、食品、環(huán)境、醫(yī)藥等領(lǐng)域。Wu[15]提出了一種簡單、快速的分析方法，用氣相色譜-三四極串聯(lián)質(zhì)譜法測定烏龍茶中89種農(nóng)藥的含量，這89種農(nóng)藥的檢測限和定量限范圍分別為1～25和10～50 μg/L，其中86種農(nóng)藥（50 μg/L）和83種農(nóng)藥（100 μg/L）回收率范圍60%～120%，所提出的監(jiān)測技術(shù)可以快速、高效地篩選烏龍茶中的多種農(nóng)藥。Li等[16]研究開發(fā)了一種有效的氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測定茶葉中47種農(nóng)藥殘留，大多數(shù)分析物在70%～120%的可接受范圍內(nèi)回收，于綠茶、烏龍茶、紅茶和普洱茶樣品中檢測的相對標準偏差（δRSD）≤20%，試驗結(jié)果表明，毒死蜱、聯(lián)苯菊酯、大環(huán)氟氯氰菊酯和氯氰菊酯為茶葉中檢出頻率最高的農(nóng)藥。Zhu等[17]采用在線凝膠滲透色譜-氣相色譜串聯(lián)質(zhì)譜儀快速靈敏測定茶葉中131種農(nóng)藥，得到了良好的線性相關(guān)系數(shù)，試驗回收率范圍78.2%～113.9%，檢出限范圍0.5～5.0 μg/kg。該方法兼具兩者的優(yōu)點，既能將化合物高效分離，又能準確獲得化合物的分子結(jié)構(gòu)[18]。由于該方法使用的儀器設(shè)備型體較大，必須需要專業(yè)人員操作，不適用于推廣靈活使用，實現(xiàn)現(xiàn)場快速檢測存在困難，檢測速度慢。

2.3.2 液相色譜-質(zhì)譜法

液相色譜-質(zhì)譜法是一種把液相色譜和質(zhì)譜串聯(lián)起來的先進技術(shù)，利用液相色譜作為質(zhì)譜的進樣系統(tǒng)使復雜化學組分得到分離，再結(jié)合質(zhì)譜作為檢測器進行定量和定性分析。該方法儀器主要組成包括五個部分：液相色譜儀、接口、質(zhì)譜儀、真空系統(tǒng)和計算機數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。目前液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)在藥物分析、食品安全檢測、臨床疾病診斷等領(lǐng)域被廣泛應用。Wang等[19]提出了一種基于改進的色散固相萃?。―SPE）方法和冷誘導乙腈水兩相體系（ATPS）的簡單樣品制備方法，茶多酚去除率為98.3%，茶提取物中的咖啡因含量顯著降低了81.2%，改善茶葉農(nóng)殘檢測基質(zhì)干擾，再結(jié)合利用液相色譜-高分辨率質(zhì)譜分析測定茶葉中的農(nóng)藥殘留。Saito-Shida等[20]比較了液相色譜-軌道質(zhì)譜（LC-OrbitrapMS）法和液相色譜-飛行時間質(zhì)譜（LC-TOFMS）法測定茶葉中農(nóng)藥的多殘留，并且利用這兩種方法對146種殘留農(nóng)藥在0.1和0.01 mg/kg的尖峰水平上進行了驗證，并在回收率、日內(nèi)和日間精密度、選擇性等方面進行了比較，結(jié)果表明LC-OrbitrapMS在選擇性方面略優(yōu)于LCTOFMS，回收率和日間、日內(nèi)精密度兩種方法相差不大。Huang等[21]采用了改進的QuEChERS前處理方法，結(jié)合高效液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用法，對102種綠茶中的農(nóng)藥殘留進行了分析。這些農(nóng)藥的回收率在62%～125%之間，相對標準偏差低于18%，檢測限和定量限分別能達到0.03～15和0.1～50 μg/kg。該方法具有靈敏度高、檢出限低、選擇性好、穩(wěn)定性強等方面的優(yōu)點。該方法使用的儀器設(shè)備型體較大，結(jié)構(gòu)比較復雜，價格比較昂貴，操作復雜，檢測速度慢，需要專業(yè)人員操作，要在推廣檢測現(xiàn)場靈活使用存在困難。

2.3.3 熒光光譜法

熒光光譜法是一類利用物質(zhì)被紫外光照射后處于激發(fā)態(tài)，然后激發(fā)態(tài)分子經(jīng)歷碰撞以及發(fā)射的去激發(fā)過程所發(fā)生的能反映出該物質(zhì)特性的熒光，能進行定性和定量分析的方法。該技術(shù)可以結(jié)合時間分辨技術(shù)、偏振技術(shù)、同步掃描和三維掃描等試驗技術(shù)，在食品檢測中具有廣泛應用[22]。Yu等[23]開發(fā)了一種新型高效液相色譜-熒光分析方法，同時測定了7種茶中7種有機磷硫代酯農(nóng)藥。該方法檢出限和定量限分別為0.23～0.45和0.75～1.43 μg/kg，所有樣品的回收率均為90.5%～96.0%，方法靈敏度很高。Long等[24]研究開發(fā)了一種高效、理想的熒光傳感器，檢測綠茶西維因的殘留，該方法檢出限可達到10 μg/mL。Inoue等[25]利用熒光光譜法測定茶葉樣品中二氯丙烷，回收率在82.4%～97.6%之間，該方法精密度良好，高效，適用于各種茶葉樣品中二氯丙烷的常規(guī)測定。熒光光譜法具有選擇性好、靈敏度高、測定快速準確、非破壞分析等諸多優(yōu)點，但是檢測過程抗干擾能力不強，被分析物的選擇局限性較大。

2.3.4 表面增強拉曼光譜法

拉曼光譜屬于分子振動光譜，可以反映分子的特征結(jié)構(gòu)。但是拉曼散射效應是個非常弱的過程，一般其光強僅僅約為入射光強的10-10，所以拉曼信號很弱，要對表面吸附物種進行拉曼光譜研究幾乎都要利用某種增強效應。表面增強拉曼光譜法在農(nóng)藥痕量檢測，尤其是農(nóng)藥殘留快速篩選方面有較大潛力，在實現(xiàn)微量物質(zhì)檢測方面具有明顯優(yōu)勢[26]。該方法被廣泛用于材料、化工、生物、食品等領(lǐng)域。Hassan等[27]利用Au@Ag納米結(jié)構(gòu)作為表面增強拉曼底物開發(fā)構(gòu)建了靈敏度高和選擇性良好的表面增強拉曼檢測平臺，用于同時測定抹茶中乙酰氨基吡啶和2, 4-二氯苯氧乙酸殘留。該方法回收率高，δRSD＜4.85%，表明該方法還具有良好的重現(xiàn)性。Chen等[28]合成金納米粒子作為襯底，結(jié)合表面增強拉曼光譜技術(shù)對烏龍茶中多菌靈進行定性定量，檢出限達到100 μg/kg，結(jié)果表明這是一種簡單、快速、靈敏的分析方法，可用于烏龍茶中多菌靈殘留的定性及定量。Chen等[29]研究合成了銀納米粒子（AgNPs）均勻包覆纖維素納米纖維（CNF）的納米復合材料，并以此作為表面增強拉曼檢測技術(shù)的底物，構(gòu)建表面增強拉曼光譜分析平臺測定烏龍茶中的氟硅唑殘留物，得到氟西唑0.5 mg/kg的檢出限，試驗結(jié)果表明這是一種準確、靈敏、高效的烏龍茶農(nóng)藥殘留鑒定和定量技術(shù)。胡瀟等[30]以金納米為增強基底，利用表面增強拉曼光譜技術(shù)結(jié)合二維相關(guān)光譜法快速檢測茶葉中毒死蜱殘留，試驗結(jié)果表明該方法具有可行性，為拉曼光譜中特征變量優(yōu)選提供了新思路。表面增強拉曼光譜法具有采樣簡單、數(shù)據(jù)采集快速、無損檢測等優(yōu)點。盡管這項技術(shù)發(fā)展迅速，但在被用作行業(yè)的日常檢測工具之前，還需要做很多研究，主要是增強基底的研制對該技術(shù)廣泛應用有著重要影響。

3 降低茶葉農(nóng)藥殘留的主要措施

3.1 加大質(zhì)量安全監(jiān)督力度

目前，降低農(nóng)藥殘留的有效方法主要為減少農(nóng)藥的使用，同時推廣低毒、低殘留農(nóng)藥的使用，加強病蟲害的預防和防治，加強監(jiān)督禁止使用禁用農(nóng)藥，推廣生物和物理防治方法，加強對茶葉生產(chǎn)管理的力度[7]等。從國家層面來說，主要是通過國家政府對茶行業(yè)及茶葉市場進行宏觀調(diào)控政策來實行監(jiān)督，比如建立茶葉質(zhì)量安全監(jiān)管體系、建立茶葉追根溯源體系、加強質(zhì)量檢測管理、加強法規(guī)標準體系建設(shè)等。從生產(chǎn)者層面來說，首先應該結(jié)合綠色發(fā)展理念來提升茶葉產(chǎn)品的質(zhì)量，其次涉茶管理人員應該把控好茶葉生產(chǎn)加工、運輸以及包裝等過程的質(zhì)量安全問題，達到市場上銷售安全標準。從消費者個人出發(fā)，消費者也是監(jiān)督的重要群體，要以對個人和社會都負責任的心態(tài)去擔當這個監(jiān)督者的身份。農(nóng)藥殘留是影響茶葉質(zhì)量的重要因素，把社會和個人緊密團結(jié)在一起，加強監(jiān)督管理的力度，對降低茶葉農(nóng)藥殘留具有重要作用。

3.2 加強培育茶葉專業(yè)人才

我國茶產(chǎn)業(yè)發(fā)展還處于初級水平。一個產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展離不開人才，質(zhì)量的把控更加離不開人才。茶葉農(nóng)藥殘留的根本原因很大一部分就是因為茶農(nóng)的專業(yè)素養(yǎng)不夠，對農(nóng)藥的使用把握不好，導致農(nóng)藥殘留。加強培養(yǎng)茶葉專業(yè)人才，一方面可以使更多的優(yōu)秀人才投入到茶葉產(chǎn)業(yè)，促進行業(yè)發(fā)展，更好服務(wù)于產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展，保證產(chǎn)品的質(zhì)量，直接或者間接地改善農(nóng)藥殘留的情況。從另外一個方面來說，優(yōu)秀的人才可以起到模范帶頭的作用。人才可以宣傳專業(yè)的知識，可以在茶葉產(chǎn)地直接指導茶農(nóng)們?nèi)绾我?guī)避茶葉農(nóng)藥殘留問題，直接從根源上解決茶葉農(nóng)藥殘留。因此，完善培養(yǎng)人才的體系、培養(yǎng)出更多專業(yè)人才，是改善農(nóng)藥殘留情況的重要舉措。

3.3 提升檢測技術(shù)水平

提升茶葉質(zhì)量安全的標準水平，跟檢測技術(shù)有著直接的關(guān)系。提升農(nóng)藥殘留檢測技術(shù)水平，可以縮短我國質(zhì)量安全監(jiān)測技術(shù)與世界先進檢測技術(shù)的差距，帶動企業(yè)品質(zhì)把控和創(chuàng)新能力的發(fā)展。隨著檢測技術(shù)不斷發(fā)展，茶葉涉及的農(nóng)藥種類也在不斷的更新。檢測技術(shù)必須加大投入，與時俱進，茶企才不被淘汰和減少質(zhì)量不合格的風險，造成經(jīng)濟損失。從茶葉的銷售市場方面來說，不論是內(nèi)銷還是出口，不斷更新高端檢測技術(shù)才能贏得消費者的質(zhì)量認同感，有助于茶葉貿(mào)易出口越來越順利，推動我國茶葉在國際市場中主動地位的發(fā)展。檢測技術(shù)的發(fā)展離不開試驗條件和科學家。儀器設(shè)備的不斷發(fā)展以及重視研發(fā)人員，國家在其中起到非常重要的作用。國家的農(nóng)藥殘留檢測標準的擬定更是離不開檢測技術(shù)。所以，加大檢測技術(shù)的發(fā)展、提高我國科技水平，是一個持續(xù)不斷的過程，更是一場永久的戰(zhàn)役。

4 結(jié)語

茶葉益處頗多，深受廣大消費者的歡迎，其有著廣大的市場需求。茶葉的質(zhì)量和產(chǎn)量都得靠農(nóng)藥的使用，從而導致農(nóng)藥殘留問題。農(nóng)藥殘留問題會引起很多問題，比如人們的身體健康、茶葉銷售問題等，所以發(fā)展農(nóng)藥檢測技術(shù)是非常有意義的。該文對茶葉農(nóng)藥殘留檢測技術(shù)進行討論總結(jié)。對于氣相色譜-質(zhì)譜法和液相色譜-質(zhì)譜法這兩種在茶葉農(nóng)藥殘留檢測中相對成熟的檢測技術(shù)來說，其準確度和穩(wěn)定性具有絕對的優(yōu)勢，但需要在檢測速度及操作步驟的簡化方面逐步改進，成為更加完善的技術(shù)。表面增強拉曼光譜法和熒光光譜法檢測快速、檢測限度低，是發(fā)展快速檢測的有力工具，但目前在茶葉農(nóng)藥殘留檢測方面發(fā)展得還不夠成熟，還需要更深入的研究。表面增強拉曼光譜法在農(nóng)藥快檢技術(shù)方面具有很大的應用潛力，現(xiàn)場快檢技術(shù)已有研究成果?，F(xiàn)場快速檢測茶葉農(nóng)藥殘留技術(shù)是茶葉農(nóng)藥殘留檢測發(fā)展的趨勢，在實際應用的需求會越來越大。要改善茶葉農(nóng)藥殘留問題，必須圍繞國家、企業(yè)、人才和檢測技術(shù)來綜合分析，從根源上改善農(nóng)藥殘留問題。